शुक्रवार, 31 अक्टूबर, 2014।- सिनसिनाटी चिल्ड्रन हॉस्पिटल मेडिकल सेंटर (यूएसए) के वैज्ञानिकों ने प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं के साथ मानव गैस्ट्रिक ऊतक को पुन: पेश करने में कामयाब रहे, जो किसी भी प्रकार के ऊतक में बदलने में सक्षम हैं।
अपने नए 'मिनी-पेट्स' की बदौलत, अब विज्ञान के पास यह जांचने के लिए एक मूल्यवान उपकरण है कि पाचन तंत्र से जुड़ी बीमारियाँ कैंसर से लेकर मधुमेह तक कैसे विकसित होती हैं।
जर्नल नेचर में बाकी के काम के साथ प्रकाशित नए मिनी-ऑर्गन्स की छवियां, बताती हैं कि स्टेम कोशिकाएं मानव पेट के ऊतक के लघु संस्करण का अनुकरण कैसे करती हैं।
"हमने उस पर्यावरण में हेरफेर किया है जिसमें हम पेट के विकास के प्रमुख चरणों में भ्रूण के वातावरण की नकल करने के लिए स्टेम सेल बढ़ते हैं, " सिनसिनाटी के बाल अस्पताल में जीवविज्ञान और अंतःस्रावी विकास विभाग के प्रमुख अन्वेषक जिम वेल्स बताते हैं। और अध्ययन के सह-लेखक।
यह पहली बार है कि मानव गैस्ट्रिक ऊतक आणविक रूप से उत्पन्न होता है। "कोई भी स्टेम सेल से गैस्ट्रिक कोशिकाओं को उत्पन्न नहीं किया था, " वेल्स बताते हैं। "हमने पता लगाया है कि जटिल वास्तुकला के साथ तीन आयामी गैस्ट्रिक ऊतक के गठन को कैसे बढ़ावा दिया जाए।"
ऑर्गेनोइड्स को बढ़ने की कुंजी जानना था, कदम से कदम, भ्रूण के विकास के दौरान पेट के गठन की प्रक्रिया। पेट्री डिश पर इस प्रक्रिया का अनुकरण करते हुए, वैज्ञानिकों ने स्टेम सेल को पेट के बल बनने के लिए मजबूर किया। एक महीने में ऊतक बन गया था, जो व्यास में 3 मिलीमीटर था।
इस उपलब्धि से उन वैज्ञानिकों को फायदा होगा जो पाचन तंत्र से संबंधित बीमारियों की उत्पत्ति और विकास का अध्ययन करते हैं, और अध्ययन के लेखकों के अनुसार दवा के डिजाइन में नए रास्ते तलाशने की अनुमति देंगे।
"अब तक, पेट से संबंधित बीमारियों का अध्ययन करते समय मुख्य समस्या मानव जीव विज्ञान को अनुकरण करने के लिए प्रयोगशाला मॉडल की कमी रही है, " वेल्स कहते हैं। माउस मॉडल में मनुष्यों के पाचन विकृति की जांच करने की कमियां हैं, भ्रूण के विकास में प्रजातियों के बीच अंतर और वयस्क पेट की वास्तुकला के कारण।
प्रयोगशाला मिनी-पेट के साथ प्रयोग करना शुरू करने के लिए, शोधकर्ताओं ने यूनिवर्सिटी ऑफ सिनसिनाटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के साथ मिलकर इन कृत्रिम ऊतकों को एच। पाइलोरी बैक्टीरिया से संक्रमित किया, जो पेप्टिक अल्सर और पेट के कैंसर का मुख्य कारण है।
24 घंटों के बाद, बैक्टीरिया ने अंग के जैव रासायनिक परिवर्तनों को सक्रिय कर दिया था, और ऊतक बैक्टीरिया द्वारा उत्पन्न गैस्ट्रिक रोग के प्रारंभिक चरणों की पूरी तरह से नकल करते हैं, जिसमें सी-मेट नामक एक कैंसर जीन की सक्रियता और तेजी से फैलता है। उपकला ऊतकों में संक्रमण।
"यह मील का पत्थर संभव नहीं होता अगर हम अंग के भ्रूण के विकास को समझने के लिए अन्य बुनियादी शोधकर्ताओं के पिछले अध्ययन नहीं किए होते, " वेल्स बताते हैं।
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अपने नए 'मिनी-पेट्स' की बदौलत, अब विज्ञान के पास यह जांचने के लिए एक मूल्यवान उपकरण है कि पाचन तंत्र से जुड़ी बीमारियाँ कैंसर से लेकर मधुमेह तक कैसे विकसित होती हैं।
जर्नल नेचर में बाकी के काम के साथ प्रकाशित नए मिनी-ऑर्गन्स की छवियां, बताती हैं कि स्टेम कोशिकाएं मानव पेट के ऊतक के लघु संस्करण का अनुकरण कैसे करती हैं।
"हमने उस पर्यावरण में हेरफेर किया है जिसमें हम पेट के विकास के प्रमुख चरणों में भ्रूण के वातावरण की नकल करने के लिए स्टेम सेल बढ़ते हैं, " सिनसिनाटी के बाल अस्पताल में जीवविज्ञान और अंतःस्रावी विकास विभाग के प्रमुख अन्वेषक जिम वेल्स बताते हैं। और अध्ययन के सह-लेखक।
यह पहली बार है कि मानव गैस्ट्रिक ऊतक आणविक रूप से उत्पन्न होता है। "कोई भी स्टेम सेल से गैस्ट्रिक कोशिकाओं को उत्पन्न नहीं किया था, " वेल्स बताते हैं। "हमने पता लगाया है कि जटिल वास्तुकला के साथ तीन आयामी गैस्ट्रिक ऊतक के गठन को कैसे बढ़ावा दिया जाए।"
ऑर्गेनोइड्स को बढ़ने की कुंजी जानना था, कदम से कदम, भ्रूण के विकास के दौरान पेट के गठन की प्रक्रिया। पेट्री डिश पर इस प्रक्रिया का अनुकरण करते हुए, वैज्ञानिकों ने स्टेम सेल को पेट के बल बनने के लिए मजबूर किया। एक महीने में ऊतक बन गया था, जो व्यास में 3 मिलीमीटर था।
इस उपलब्धि से उन वैज्ञानिकों को फायदा होगा जो पाचन तंत्र से संबंधित बीमारियों की उत्पत्ति और विकास का अध्ययन करते हैं, और अध्ययन के लेखकों के अनुसार दवा के डिजाइन में नए रास्ते तलाशने की अनुमति देंगे।
"अब तक, पेट से संबंधित बीमारियों का अध्ययन करते समय मुख्य समस्या मानव जीव विज्ञान को अनुकरण करने के लिए प्रयोगशाला मॉडल की कमी रही है, " वेल्स कहते हैं। माउस मॉडल में मनुष्यों के पाचन विकृति की जांच करने की कमियां हैं, भ्रूण के विकास में प्रजातियों के बीच अंतर और वयस्क पेट की वास्तुकला के कारण।
प्रयोगशाला मिनी-पेट के साथ प्रयोग करना शुरू करने के लिए, शोधकर्ताओं ने यूनिवर्सिटी ऑफ सिनसिनाटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के साथ मिलकर इन कृत्रिम ऊतकों को एच। पाइलोरी बैक्टीरिया से संक्रमित किया, जो पेप्टिक अल्सर और पेट के कैंसर का मुख्य कारण है।
बैक्टीरिया से 'प्रभावित'
वेल्स और उनके सहयोगी रपीडिटी से "प्रभावित" थे जिसके साथ एच। पाइलोरी बैक्टीरिया उपकला ऊतकों को लेपित करते थे - जिनमें एक या कई परतों की कोशिकाएं एक साथ जुड़ी होती हैं - संक्रमित पेट से।24 घंटों के बाद, बैक्टीरिया ने अंग के जैव रासायनिक परिवर्तनों को सक्रिय कर दिया था, और ऊतक बैक्टीरिया द्वारा उत्पन्न गैस्ट्रिक रोग के प्रारंभिक चरणों की पूरी तरह से नकल करते हैं, जिसमें सी-मेट नामक एक कैंसर जीन की सक्रियता और तेजी से फैलता है। उपकला ऊतकों में संक्रमण।
मूल अनुसंधान
शोधकर्ताओं को पेट के विकास और गठन के बारे में बुनियादी सवालों की एक श्रृंखला का जवाब देने के लिए अपनी स्वयं की प्रयोगशाला के अध्ययन के साथ पहले से प्रकाशित काम को संयोजित करना था। वेल्स बुनियादी शोध पर उपलब्ध जानकारी की कमी पर जोर देते हैं।"यह मील का पत्थर संभव नहीं होता अगर हम अंग के भ्रूण के विकास को समझने के लिए अन्य बुनियादी शोधकर्ताओं के पिछले अध्ययन नहीं किए होते, " वेल्स बताते हैं।
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